浅谈锚网喷支护在穿层巷道中的应用
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锚网喷工艺在回风巷道修护中的应用【摘要】新集一矿南东翼八煤总回风巷位于该矿区第一水平第五采区,为五采区提供回风服务,巷道所处八煤煤层为中厚至厚煤层,全层厚度 2.18~6.66m,平均厚度3.57m,由于当时没有进行喷浆加固,回风巷道内的构件在乏风及地质应力的作用下,锈蚀变形严重,局部地段顶板下沉、开裂、破碎,帮部凸起、压酥,底板鼓起,巷道已经满足不了南东翼采掘工作面回风的要求。
为此、需要进行卧底、刷扩,打锚杆、锚索、挂网,并对整个巷道进行喷浆加固。
【关键词】锚网喷;巷道修护;总回风巷1 施工工艺1.1 锚联网施工工艺1)顶部用φ20×2200mm强力锚杆,间排距800×800mm,钢筋网规格:1100×1000mm;帮部用φ18×2000mm强力锚杆,间排距为:800×800mm;钢带长为2600mm、2400mm两种规格,顶部、帮部均用两卷Z2360锚固剂。
2)采取超前打2根带帽点柱做为临时支护。
3)打眼、扫眼:严格按照要求打眼,用压风将眼内岩(煤)粉吹扫干净,扫眼时操作人员应站在孔口的侧面,正对钻眼方向不得有人。
4)安装锚杆:①检查:检查锚杆孔的布置形式、孔距、孔深、角度以及锚杆部件是否符合要求,不符合要求的要及时进行更换和处理。
②安装树脂锚固剂:将锚固剂送入锚杆眼,用锚杆将锚固剂缓慢推入眼底。
③搅拌锚固剂:将风钻或锚索机与锚杆连接、开动,边搅拌边将锚杆推进至孔底,然后由慢到快继续搅拌。
④搅拌时间和等待时间:搅拌锚固剂时间为20s~30s,等待时间不低于5min。
1.2 锚索施工工艺顶部用?觟17.8×6200mm锚索加固,间排距为2000×2400mm;锚索每孔使用4卷Z2360锚固剂。
1)检查:检查锚索眼的布置是否符合要求。
2)安装锚固剂:按规定的规格、数量、顺序将锚固剂轻轻送入锚索孔中。
3)推进、搅拌锚固剂:用锚索缓慢地将锚固剂推入孔底,连接锚索与锚索机,开动锚索机边搅拌边将锚索推至孔底,当锚索达孔底时,快速搅拌至规定时间后停止。
锚索网支护技术在大跨度巷道施工中的应用摘要:大断面巷道采用锚索网联合支护方式,成功取代了以往的架棚支护工艺,变被动支护为主动支护,充分发挥了锚杆,锚索的主动支护作用,并取得了很好的经济效果。
关键词:锚索网;支护;大跨度;施工目前矿井巷道支护情况来看,大多采用着传统的被动支护方式。
在矿井开采初期,由于巷道不受回采动压影响,砌碹、木棚、和型钢等被动支护,还未显示出其支护强度弱的缺点。
但随着矿井的开采,回采动压的影响表现的越来越明显,一些距回采工作面较近的大巷出现明显的变形,顶板开裂破碎,两帮挤压严重,断面缩小。
由于生产需要,很多矿井要施工大断面及大跨度巷道,很多矿井没有相关的支护技术和经验,需要探索一套新的支护技术,为保证支护的安全可靠,经济合理。
锚索网支护设计是关系到锚索网支护技术可靠、经济合理的重要保证,可以借助数值模拟进行锚杆支护设计,应用数值模拟计算地下岩石工程结构的应力、应变,分析结构稳定性的方法,最后得出初始支护形式及参数。
1锚索网支护构件的特性1.1 锚索锚索是采用具有一定弯曲柔性的钢绞线制成的,配有锚具,可施加较大的预紧力,可对巷道围岩进行补强加固。
它具有抗破坏力高、韧性好、低松弛的特点,既具有一定的刚度,又具有一定的柔性,可弯曲并实现自身搅拌树脂药卷快速安装,适合在空间尺寸较小的煤巷中使用。
对于小孔径预应力锚索,一般采用1×7结构标准型钢绞线。
而锚索结构主要由内锚固段、钢绞线自由段、外锚固段三大部分所组成。
1.2 锚具及托梁锚索的锚具是为了保持钢绞线预紧力,并将其传递到被锚围岩上所用的永久性锁紧装置。
一般小孔径预应力锚索的锚具为瓦片式,主要由锚环和锚塞组成。
锚具有多种规格,选取时应根据钢绞线规格进行。
托梁一般采用合适长度的槽钢或矿用工字钢,托梁上加工有长孔。
锚索外露端穿过托梁上的长孔后,依次安装转用垫块和锚具。
锚具锁紧钢绞线同时,将托梁紧固在锚索上,使托梁与锚索连成整体,以共同发挥加强支护作用与效果。
浅谈巷道施工中光爆锚喷支护技术的应用一、前言光爆锚喷与普通爆破法及传统的砌碹支护、支架支护相比,具有快速高效、经济、安全、劳动强度低、适应条件广等优点。
锚喷支护技术在煤矿井巷工程中应用已有近50多年的历史,经过不断的探索、实践和发展,锚喷支护已被广泛采用并在理论和施工中形成了比较完善的系统。
锚喷支护做为一种支护形式,在采矿、水利、隧道等地下工程得到广泛的应用,有些矿井锚喷支护的巷道占巷道总量的80%~90%,称为锚喷化矿井。
二、合理选择光面爆破参数合理选择爆破参数,使爆破后的井巷断面轮廓符合设计尺寸要求,在周边轮廓线上尽可能留下炮眼痕迹,保持围岩的自身强度,是光爆锚喷的基本要求。
我们从实践中认识到提高光爆效果,主要是靠合理选择光爆参数。
光面爆破时,涉及的参数很多,最主要的参数有炸药及装药结构,不偶合系数,炮孔间距,最小抵抗线,炮孔深度等等。
这些参数可直接影响光爆质量,它们是光面爆破最基本的也是最关键的因素。
因此,合理正确的选择和确定这些参数至关重要。
1、炸药及装药结构光爆所要求的炸药应是爆速低、猛度低、密度低、爆炸稳定性高的低级或低中级炸药。
目前我国光爆施工中,主要使用硝铵类炸药、胶质类炸药以及专门的光爆专用炸药等,这些炸药都符合上述低爆速、低猛度、低密度的要求。
装药结构,常采用不偶合装药,改变装药结构。
采用细长管装药、小管装药、空气间隔装药以及普通药卷常规装药,来实现光面爆破。
孔口常用炮泥堵塞或不堵塞而反向装药。
2、不偶合系数构成不偶合装药的途径:一是不改变现有普通硝铵类炸药药卷直径而加大炮孔直径。
二是改变现有的药卷直径为小直径药卷或采用光爆专用炸药。
实践证明,在一般光爆施工中,不偶合系数选用1.5—2.0光爆效果最好。
3、炮孔间距e、最小抵抗线w实践证明:一般软弱岩体、中等坚硬的岩体和比较坚硬的岩体,孔距要小于或等于抵抗线厚度,这样,使相邻两眼孔产生的应力波相遇之后,才能在达到抵抗线边缘之前,贯通孔距。
锚网喷、锚索、注浆支护工艺在巷道修复与加固中的应用王兵1,王焕军1,周广伟2(1.枣庄市台儿庄区闫布煤矿,山东枣庄277012;2.枣庄市台儿庄区煤炭工业局,山东枣庄277000)摘要该文介绍了“锚网喷+锚索+注浆”支护工艺在巷道修复与加固施工中的应用,“锚网喷+锚索+注浆”支护工艺是一种安全可靠的支护方式,尤其是在构造应力、围岩压力大、巷道稳定性较差的巷修工程中的应用。
关键词锚网喷锚索注浆中图分类号TD266文献标识码B目前,闫布煤矿采场已延深至-550m水平,随着14层煤的开采结束和开采深度的加大,在高地应力的长期作用下,巷道(硐室)变形必然会加剧,而“锚网喷、锚索、注浆”复合支护结构形式,有力地克服了巷道(硐室)高应力的不良作用,保证巷道的工程要求。
1“锚网喷、锚索、注浆”支护工艺的应用闫布煤矿160采区绞车房硐室,断面为半圆拱形,原设计净断面为6600ˑ5350mm,主要采用锚网喷支护,锚杆采用Φ14ˑ2000mm普通螺丝钢锚杆。
绞车房硐室地下位于-550m车场右翼,离140采区1401工作面、146采区1461工作面较近(两工作面已回采完毕),围岩主要为深灰色泥岩、灰色中砂岩,围岩表现出松散、膨胀和软硬不均的特性,承载能力较低,碎胀特点明显,遇水或吸湿后,具有明显的软化和泥化现象,这些因素严重影响了硐室的稳定性,而造成绞车房硐室有一定的变形破坏。
主要表现为:总体上两帮向内收敛,顶部和两帮有一定的裂缝,底板隆起。
根据巷道目前的实际情况,决定采用锚网喷、锚索、注*收稿日期:2011-07-28作者简介:王兵(1969-),男,山东枣庄人,1992年毕业于徐州煤炭工业学校,现任枣庄市台儿庄区闫布煤矿副总工程师。
浆进行补强措施。
2修复与加固技术参数及施工工艺2.1修复与加固技术参数2.1.1全断面锚网(索)喷支护全断面锚固支护采用高性能螺纹钢锚杆支护。
锚杆规格为Φ20ˑ2200mm,间排距800ˑ800mm,锚杆孔为Φ28mm,采用1卷中速2360型和1卷快速2335型树脂药卷加长锚固,锚固长度不少于800mm,锚固力不低于100kN,预紧力不低于50kN,托盘采用拱型高强度托盘,规格为150ˑ150ˑ8mm。
浅谈锚网喷支护在穿层巷道中的应用
【摘要】由于矿井穿层巷道地质条件复杂,容易出现底鼓和围岩松软等现象,支护起来相对困难,采用先进的锚网喷支护就能有效的解决这些困难。
本文首先介绍了巷道支护的方式和巷道支护方式的分类,重点论述锚网喷支护在穿层巷道中的应用。
【关键词】穿层巷道锚网喷支护应用
由于矿井地质条件相对复杂,地应力较大,在煤矿井下穿层巷道中容易出现围岩松软破碎、底鼓等现象,支护起来相对困难的情况。
而在穿层巷道中采用锚网喷支护技术就能有效的解决上述问题,而且锚网喷支护还具有技术先进、经济可行、安全可靠、施工方便等优点,可以确保矿井的安全生产。
1 巷道支护的方式
巷道支护按照使用的支护材料分,有木棚、金属支架、混凝土或料石砌碹及锚喷等支护方式。
巷道用木材支护是采矿工业中采用最早,使用最广泛的一种支护方式。
巷道用木材支护是采矿业中采用最早,使用范围最广泛的一种支护方式。
由于它容易腐朽、强度较低、容易着火等缺点。
逐渐地被其他的支护方式所取代。
现在矿井中广泛使用的装配式钢筋混凝土支架、金属支架、锚杆支护及锚喷支护。
在服务年限长,矿压较大的巷道中多采用混凝土或料石砌碹和锚喷的支护方式。
今后,锚杆支护和锚喷支护有逐渐取代其他支护的趋势,成为矿井巷道的主要支护方式。
2 巷道支护方式分类
2.1 喷混凝土支护
喷射混凝土支护就是将水泥、砂、石子和速凝剂按照一定的比例混合搅拌后,送入混凝土喷射机中,用压缩空气将干拌和料送到喷头处,在喷头的水环处加水后,高速喷射到巷道围岩表面,从而起到支护作用的一种支护形式和施工方法。
这是一种不用模板、没有浇注和捣固工序的快速、高效的混凝土施工工艺,具有及时、密贴、早强、封闭的特点。
2.2 锚杆支护
用锚杆支护巷道就是在巷道掘进后,先向围岩打眼,在孔内锚入锚杆,把巷道围岩予以人工加固,充分利用围岩本身的强度,从而达到维护巷道的目的。
旧的、传统的支护形式—架设支架或砌碹是在井巷掘进后,作为一种独立的地下结构物支设在井巷里,消极地、被动地等待地层来呀和抵抗围岩向井巷内发生过大的变形,由于旧支架与围岩之间存在一定的空隙,需要等围岩产生较大的变形、松散后才能充分受力。
这样,便扩大了井巷周围由于岩石的变形、位移、裂隙发
展而形成的松碎范围,因为增加了作用在支架上的压力,恶化了支架的工作条件,甚至将所架的支架压垮。
锚杆不用于一般的支架,它不只是消极地承受巷道围岩所产生的地压和阻止破碎岩石的冒落,而是通过锚入围岩内的锚杆来改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而稳定的岩石带,锚杆与围岩共同作用而达到支护巷道的目的。
锚杆支护是一种积极防御的支护方法。
2.3 锚网喷联合支护
对于特别松软、破碎的断层带,或围岩稳定性差,或受爆破震动较大的巷道,宜选用锚、喷、网联合支护。
设置金属网的主要作用是防止混凝土喷层收缩而产生裂隙,抵抗震动,使混凝土应力均匀分布,避免局部应力集中,提高喷射混凝土支护的能力。
喷射混凝土能有效地预防锚杆间的石块掉落,但其本身是脆性的,当岩石变形大时容易开裂剥落。
解决办法之一就是在喷射混凝土中加钢纤维,增加混凝土的抗弯强度和韧性。
另外,若在喷射混凝土之前敷设金属网,喷后则成为钢筋混凝土层,提高了喷层的整体性,改善了喷层的抗拉性能,这也就形成了锚喷网联合支护,能有效的支护松散破碎的软弱岩层。
金属网用托盘固定或绑扎在锚杆端头,为了便于施工和避免喷射混凝土时在金属网背后出现空洞,金属网格不应小于200×200mm,金属网用钢筋直径一般为6-12mm,喷射厚度一般不应小于100mm,以便将金属网全部覆盖住,并使金属网至少有20mm厚的保护层。
3 锚网喷联合支护技术在穿层巷道的应用
3.1 锚网喷支护的机理
锚、网、喷三者相互独立又共为一体。
对于围岩随时变化的穿层巷道来说,锚杆是悬吊作用、组合拱作用和围岩强度强化作用集一身。
巷道不论采用何种支护形式,都要允许压力释放和留有压力释放的时间和空间。
锚后的初喷为压力释放创造了条件,待其压力释放高峰过后,巷道变形趋向缓慢时,再进行复喷,既可以补救初喷的破坏作用,还可以增厚喷层以阻止或减缓围岩缓慢持续的变形。
3.2 确定锚杆参数
从经验公式计算锚杆长度为1.6m。
根据原煤炭部”缓倾斜、倾斜回采巷道围岩稳定性分类方案”,巷道围岩划分为既有稳定又有不稳定的Ⅱ一Ⅵ类围岩,故围岩影响系数取1.1;按巷道最大垮度4m。
根据理论计算,结合工程类比,最后确定支护参数:锚杆长度取2m,锚杆直径20mm 左旋螺纹钢,锚杆间距0.8m,托板取厚度为5mm 的预应力铁托盘。
确定网的规格:采用钢筋网,长、宽2m×1m。
锚固剂的确定:锚固剂采用煤孔药卷为2个,岩石孔药卷为1个,药卷选用直径25mm,长450mm 的树脂药卷。
一般情况下锚固类型为端锚,锚段长450mm。
混凝土设计喷厚150mm。
3.3 锚网喷联合支护技术在穿层巷道的应用
(1)在穿层巷道中,采用锚网喷联合支护不仅证实了挤压加固,组合平衡
拱理论的正确性。
而且也使煤矿企业的工程技术人员提高认识,改变理念,大胆采用、试验支护新技术并将它应用到各种复杂的井巷施工中去。
(2)在穿层巷道中,采用锚网喷联合支护的技术有效的避免了因煤岩冒落而无法进行临时支护,消除了片帮、冒顶等安全隐患,有利于安全生产。
(3)在穿层巷道中,采用锚网喷支护材料,材料轻便特别适合搬运,施工起来十分方便。
同时对于支护的工序来说也比较简单,特别利于提高巷道的单进速度。
(4)在穿层巷道中,采用锚网喷支护技术,能都一次性达到巷道设计断面,并且锚喷网支护的强度很大,服务的年限也较长,这样对于巷道维护来说维护量较少。
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